Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h處以一定初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離L處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管．細(xì)管上口距地面．為使小球能無碰撞地通過管子，可在細(xì)管上方的整個(gè)區(qū)域加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)（場(chǎng)強(qiáng)大小未知）．計(jì)算：

（1）小球從拋出點(diǎn)到細(xì)管上口經(jīng)歷的時(shí)間t；

（2）小球水平拋出時(shí)的初速度v0和落地時(shí)的動(dòng)能Ek．

Answer 1

【答案】（1） （2），

【解析】

（1）將小球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到零，小球運(yùn)動(dòng)至管上口的時(shí)間由豎直方向的運(yùn)動(dòng)決定：

（2）在水平方向，小球作勻減速運(yùn)動(dòng)，至管上口，水平方向速度為零：
水平方向，粒子做勻減速運(yùn)動(dòng)，減速至0，位移

解得

（3）由動(dòng)能定理：

WG+W電=△EK

即：

解得：

EK=mgh

故小球落地時(shí)的動(dòng)能為mgh．